新保護層能極大延長鋅電池壽命

科技日報訊 （記者張佳欣）據最新一期《先進能源材料》雜誌報道，德國慕尼黑工業大學研究人員開發了一種新方法，可將水性鋅離子電池壽命延長几個數量級。鋅離子電池不再是隻能充放電幾千次，而是可以承受幾十萬次的充放電循環。

這項創新的關鍵在於為電池鋅陽極設計了特殊保護層。研究人員使用了被稱為TpBD-2F的多孔有機聚合物。這種材料在鋅陽極上形成一層穩定、超薄且高度有序的薄膜，使鋅離子能夠通過納米通道高效流動，同時還能使水遠離陽極。該保護層解決了長期存在的問題，如針狀鋅結構（鋅枝晶）的生長，以及引發腐蝕和生成氫氣等不良的化學反應。

研究人員説，帶有這種新型保護層的鋅離子電池可以在大規模儲能應用中取代鋰離子電池。它們的使用壽命更長、更安全，而且鋅比鋰更便宜、更易獲得。

雖然鋰仍然是電動汽車和便攜式設備的首選材料，但較高的成本和對環境的影響使其在大規模儲能領域缺乏吸引力。

研究人員表示，新開發的化學方法不僅可行，而且可控。目前，已經開發出第一個原型紐扣電池，未來有望應用於更多領域。